WO2017190931A1 - Identifikation von kraftstoffinjektoren mit ähnlichem bewegungsverhalten - Google Patents

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    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling injection timing

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of controlling fuel injectors, in particular fuel injectors for an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the present invention relates to a method for identifying fuel injectors with similar motion behavior, the fuel injectors having a solenoid drive with a movable armature.
  • the present invention also relates to a method of driving a plurality of fuel injectors having a solenoid drive with a movable armature, a motor controller, and a computer program.
  • the injectors are subjected to a specific voltage or current profile over time, which usually has a boost phase, a first holding phase and a second (the actual) holding phase in relation to the opening process.
  • the closing process begins at the end of the second holding phase, by the corresponding holding current is turned off.
  • the present invention has for its object to be able to compensate for variations in opening times in a simple manner, in particular without additional hardware.
  • the described method comprises: (a) performing a first series of drives of a first fuel injector, wherein each drive of the first series of drives is performed with a drive time which is incrementally increased after each individual drive, (b) detecting a first one Series of closing times of the first fuel injector, wherein each individual closing time of the first series of closing times corresponds to a driving time of the first series of actuators, (c) performing a second series of actuations of a second fuel injector, each driving of the second series of actuators having one Activation time is performed, which is gradually increased after each control ⁇ on , (d) detecting a second series of closing times of the first fuel injector, each individual closing time of the second series of closing times of a driving time of the second series of controls speaks, (e) comparing a relationship between
  • the described method is based on the finding that fuel injectors with similar movement behavior, ie in particular similar or comparable mechanical properties, can be identified by comparing the relationships between drive time and closing time for each fuel injector. In Kraftstoffinj injectors with similar motion behavior in this sense, then a difference in the detected closing times can be used to adjust the beginning of the control of one or more of the fuel injectors, since the aforementioned difference between closing times will occur even at the opening times. In other words, the opening times can be aligned indirectly based on the closing times.
  • the on ⁇ control time begins with the switching on a relation to the vehicle electrical system voltage boost voltage and ends with the switching off of the boost voltage (in ballistic operation) or with the off a following after the boost voltage holding voltage (in linear operation).
  • closing time refers, in particular, to the time from the end of the actuation (or actuation time) to the end of the closing process of the fuel injector Generally, the closing process ends at the time when both the nozzle needle and the armature are in the starting position again. This event can be detected by various known methods, for example by analyzing the time course of the coil voltage, both the end of the nozzle needle movement and the end of the armature movement can be detected with the just mentioned methods known as such Idle stroke, a "closing time” can be detected even then when the driving time is so short that only the anchor is moved (ie follows a ballistic trajectory) without the Dü ⁇ nozzle needle contact.
  • force ⁇ stoffinj ector is a number of activations / measurements performed for each (first and second). More specifically, each fuel injector is operated with a series of stepwise increasing drive times and the corresponding close times are detected to provide the relationship between drive time and closing time for the individual fuel injector or stored in a data memory as a series of related drive times and closing times , The individual connections between drive time and closing time are compared, and based on this comparison, the similarity of the Be ⁇ wegungs s the individual Kraftstoffinj is determined reflectors.
  • similar motion behavior is understood to mean that the movement of the mechanical system (in particular of the armature) of a first fuel injector at similar or identical values of control parameters (for example magnitude and length of the boost voltage pulse) with the movement of the mechanical system of a second fuel injector similar to or substantially the same.
  • control parameters for example magnitude and length of the boost voltage pulse
  • a similar movement behavior when the parabolic trajectories of the armature are of equal width and equal in ballistic operating substantially.
  • driving the Ver ⁇ further comprising: (a) determining a first minimum drive time for the first fuel injector at which movement of the armature of the first fuel injector occurs, and (b) determining a second minimum drive time for the second fuel injector at which a movement of the armature of the second fuel injector takes place, the same Ver ⁇ the relationship between time and closing actuation time for the first fuel injector with the relationship between Closing time and driving time for the second fuel injector injector has a comparison of the first minimum drive time and the second minimum drive time. In other words, the lowest or minimum drive time at which an armature movement can be detected is determined for each fuel injector.
  • comparing the relationship between closing time and An ⁇ control time for the first Kraftstoffinj ector with the relationship between closing time and driving time for the second fuel injector if the first minimum drive time is substantially equal to the second minimum drive time further a comparison of the relationship between closing time and driving time for the first fuel injector from the first minimum drive time on the connection between the closing time and the driving time for the second fuel injector from the second minimum driving time on.
  • the relationships between closing time and drive time are compared only from the substantially common minimum drive time.
  • the actual movements of the fuel injectors are compared.
  • the drive time and the detected closing time pairs are stored as points connected by curve segments to form the interpolation curves. These curves can be easily compared by using mathematical and / or numerical methods.
  • the first fuel injector is in ballistic operation in the first series of actuations and the second fuel injector is in ballistic operation in the second series of actuators.
  • the armature and optionally the nozzle needle follow a parabolic trajectory, the fuel injector never being fully opened.
  • a method for driving a plurality of fuel injectors each having a magnetic coil drive with a movable armature.
  • the described method comprises: (a) identifying a group of fuel injectors having similar motion behavior by performing a method according to the first aspect or one of the above embodiments; (b) driving each fuel injector in the group according to predetermined respective start times and drive times , (c) detecting the closing times for each controlled fuel injector in the group and (d) if a closing time deviates from a predetermined closing time, correcting the corresponding starting time.
  • the method according to this second aspect of the invention is the recognition that a deviation between the actual and predetermined closing time for one or more force ⁇ stoffinj reflectors in a group which have supply conduct a similar movement is compensated by a corresponding correction of the start time of the control can be.
  • Fuel injector are compensated in a simple manner based on a detected deviation of the closing time indirectly.
  • an engine control system for a vehicle that employs a method is arranged according to the first and / or second aspect and / or one of the above embodiments.
  • This engine control makes it possible to easily implement the advantages described above in connection with the first aspect and the second aspect directly in a vehicle.
  • a computer program which, when executed by a processor, is adapted to perform the method according to the first and / or second aspect and / or one of the above embodiments.
  • the computer program may be implemented as a computer-readable instruction code in any suitable programming language such as JAVA, C ++, etc.
  • the computer program can be stored on a computer-readable storage medium (CD-ROM, DVD, Blu-ray Disc, removable drive, volatile or non-volatile memory, built-in memory / processor, etc.).
  • the instruction code may program a computer or other programmable device such as, in particular, an engine control unit of a motor vehicle to perform the desired functions.
  • the computer program may be provided in a network, such as the Internet, from where it may be downloaded by a user as needed.
  • the invention can be achieved both by means of a computer program, ie software, and by means of one or more special ones electrical circuits, ie in hardware or in any hybrid form, ie by means of software components and hardware components realized. It should be noted that embodiments of the invention have been described with reference to different subject matters ⁇ . In particular, some embodiments of the invention are described with method claims and other embodiments of the invention with apparatus claims. However, it will be readily apparent to those skilled in the art upon reading this application that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features belonging to a type of subject matter, any combination of features that may result in different types of features is also possible Subject matters belong.
  • Figure 1 shows a representation of similar and not
  • FIG. 2 shows a representation of relationships between
  • Actuation time and closing time for several power ⁇ stoffinj reflectors according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a representation of similar and not similar movement behavior in the sense of the present invention. More specifically, the left half of Figure 1 shows a first movement curve 11 for a first fuel injector and a second movement curve 12 for a second fuel ⁇ injector, wherein the movement curves represent the anchor position x as a function of time t. Both fuel injectors are in ballistic mode, that is, the movement curves 11 and 12 are parabolic. The right half of FIG. 1 shows a third movement curve 15 for a third fuel injector and a fourth movement curve 16 for a fourth fuel injector. The four fuel injectors are controlled the same, that is, with the same amount of on-time.
  • the first parabolic movement curve 11 for the first fuel injector is both significantly higher and significantly wider than the second parabolic movement curve 12.
  • the armature of the first fuel injector is moved further away from its rest position than the armature of the second fuel injector ector and the movement of the armature of the first fuel injector also takes longer than the movement of the armature of the second fuel injector.
  • These different movements now also lead to the time difference 13 between the start of the respective armature movements (OPP1) being greater than the time difference 14 between the end of the respective armature movements (OPP4).
  • the third parabolic BEWE ⁇ supply curve 15 is for the third fuel injector of the fourth parabolic motion curve for the fourth Kraftstoffin- jector very similar, both as regards the height and the width of the parabola.
  • the anchor of the third Kraftstoffinj will ector moved equally far away from its rest position ⁇ as the anchor of the fourth fuel injector and the movements of the two anchor takes about the same length.
  • the time difference 17 between the beginning of the respective armature movements (OPP1) is essentially equal to the time difference 18 between the end of the respective armature movements (OPP4).
  • a detected difference 18 between the closing times (OPP4) can be transferred directly to the opening time (OPP1), in the sense that a time shift the movement curve 16 to the left, so that the closing times (OPP4) are aligned, will also lead to the same time that the opening times (OPP1) are aligned.
  • the movement behavior of the first fuel injector is not similar to the movement behavior of the second fuel injector, the movement behavior of the third fuel injector being similar to the movement behavior of the fourth fuel injector.
  • FIG. 2 shows a diagram of connections between drive time TA and closing time TS for a plurality of (four) power ⁇ stoffinj reflectors according to an embodiment of the vorlie ⁇ constricting invention.
  • the corresponding closing time TS is detected by means of a method known as such.
  • the closing time TS here denotes the period of time from the end of the electrical activation to the detection of a closing event by means of the known method.
  • the interpolation curves essentially run in three sections, which are marked as A, B and C in FIG.
  • the closing time TS increases substantially linearly with increasing activation time.
  • the measurement series shown in FIG. 2 can preferably be performed directly by a suitably arranged engine control unit.
  • the engine control unit can be any suitable engine control unit.
  • Group fuel injectors in a motor vehicle use this grouping to adjust the timings of the individual controls. As a result, the intended injection quantities can be obtained at the scheduled timings.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Identifizieren von Kraftstoffinjektoren mit ähnlichem Bewegungsverhalten beschrieben, wobei die Kraftstoffinjektoren einen Magnetspulenantrieb mit einem beweglichen Anker aufweisen. Das Verfahren weist folgendes auf: (a) Durchführen einer ersten Reihe von Ansteuerungen eines ersten Kraftstoffinjektors, wobei jede Ansteuerung der ersten Reihe von Ansteuerungen mit einer Ansteuerzeit durchgeführt wird, die nach jeder einzelnen Ansteuerung schrittweise erhöht wird, (b) Erfassen einer ersten Reihe von Schließzeiten des ersten Kraftstoffinjektors, wobei jede einzelne Schließzeit der ersten Reihe von Schließzeiten einer Ansteuerzeit der ersten Reihe von Ansteuerungen entspricht, (c) Durchführen einer zweiten Reihe von Ansteuerungen eines zweiten Kraftstoffinjektors, wobei jede Ansteuerung der zweiten Reihe von Ansteuerungen mit einer Ansteuerzeit durchgeführt wird, die nach jeder einzelnen Ansteuerung schrittweise erhöht wird, (d) Erfassen einer zweiten Reihe von Schließzeiten des ersten Kraftstoffinjektors, wobei jede einzelne Schließzeit der zweiten Reihe von Schließzeiten einer Ansteuerzeit der zweiten Reihe von Ansteuerungen entspricht, (e) Vergleichen eines Zusammenhangs zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinjektor mit einem Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinjektor und (f) Bestimmen, ob das Bewegungsverhalten des ersten Kraftstoffinjektors ähnlich dem Bewegungsverhalten des zweiten Kraftstoffinjektors ist, basierend auf dem Vergleichen. Es werden auch eine Motorsteuerung und ein Computerprogramm beschrieben.

Description

Beschreibung
Identifikation von Kraftstoffinj ektoren mit ähnlichem Bewegungsverhalten
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Ansteuerung von Kraftstoffinj ektoren, insbesondere Kraftstoffinj ektoren für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Identifizieren von Kraftstoffinj ektoren mit ähnlichem Bewegungsverhalten, wobei die Kraftstoffinj ektoren einen Magnetspulenantrieb mit einem beweglichen Anker aufweisen . Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ansteuern einer Mehrzahl von Kraftstoffinj ektoren, die einen Magnetspulenantrieb mit einem beweglichen Anker aufweisen, eine Motorsteuerung und ein Computerprogramm.
Bei Betrieb von direkt betriebenen Kraftstoffinj ektoren mit Magnetspulenantrieb (auch Spuleneinspritzinj ektoren genannt) mit gleichen Strom-/Spannungsparametern kommt es aufgrund von elektrischen, magnetischen und mechanischen Toleranzen zu unterschiedlichen zeitlichen Öffnungsverhalten (OPP1) und Schließverhalten (OPP4) der einzelnen Injektoren und somit zu Variationen in der jeweiligen Einspritzmenge.
Die Injektoren werden für den Betrieb mit einem bestimmten zeitlichen Spannungs- bzw. Stromprofil beaufschlagt, das in Bezug auf den Öffnungsvorgang üblicherweise eine Boostphase, eine erste Haltephase und eine zweite (die eigentliche) Hal- tephase aufweist . Der Schließvorgang beginnt mit Ende der zweiten Haltephase, indem der entsprechende Haltestrom abgestellt wird.
Die relativen Einspritzmengenunterschiede von Injektor zu Injektor vergrößern sich bei kürzer werdenden Einspritzzeiten. Bisher waren diese relativen Mengenunterschiede klein und ohne praktische Bedeutung. Die Entwicklung in Richtung kleinerer Einspritzmengen und -zeiten führt aber dazu, dass der Einfluss von den relativen Mengenunterschieden nicht mehr außer Betracht gelassen werden kann. Eine Variation beim Schließen (OPP4) bzw. Beenden der Bewegung eines Injektors wurde bis jetzt durch eine geeignete Schließzeiterkennung kompensiert. Eine Variation im Öffnen (OPP1) konnte bis jetzt nur durch enge mechanische Bauteiltoleranzen kompensiert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Variationen in Öffnungszeiten in einfacher Weise, insbesondere ohne zusätzliche Hardware, kompensieren zu können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorlie¬ genden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Identifizieren von Kraftstoffinj ektoren mit ähnlichem Bewegungsverhalten beschrieben, wobei die Kraftstoffinj ektoren einen Magnetspulenantrieb mit einem beweglichen Anker aufweisen . Das beschriebene Verfahren weist folgendes auf: (a) Durchführen einer ersten Reihe von Ansteuerungen eines ersten Kraftstoffinj ektors , wobei jede Ansteuerung der ersten Reihe von Ansteuerungen mit einer Ansteuerzeit durchgeführt wird, die nach jeder einzelnen Ansteuerung schrittweise erhöht wird, (b) Erfassen einer ersten Reihe von Schließzeiten des ersten Kraftstoffinj ektors , wobei jede einzelne Schließzeit der ersten Reihe von Schließzeiten einer Ansteuerzeit der ersten Reihe von Ansteuerungen entspricht, (c) Durchführen einer zweiten Reihe von Ansteuerungen eines zweiten Kraftstoffinj ektors , wobei jede Ansteuerung der zweiten Reihe von Ansteuerungen mit einer Ansteuerzeit durchgeführt wird, die nach jeder einzelnen An¬ steuerung schrittweise erhöht wird, (d) Erfassen einer zweiten Reihe von Schließzeiten des ersten Kraftstoffinj ektors , wobei jede einzelne Schließzeit der zweiten Reihe von Schließzeiten einer Ansteuerzeit der zweiten Reihe von Ansteuerungen ent- spricht, (e) Vergleichen eines Zusammenhangs zwischen
Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor mit einem Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor und (f) Bestimmen, ob das Be- wegungsverhalten des ersten Kraftstoffinj ektors ähnlich dem Bewegungsverhalten des zweiten Kraftstoffinj ektors ist, basierend auf dem Vergleichen. Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Kraftstoffinj ektoren mit ähnlichem Bewegungsverhalten, das heißt insbesondere ähnlichen bzw. vergleichbaren mechanischen Eigenschaften, durch ein Vergleichen der Zusammenhänge zwischen Ansteuerzeit und Schließzeit für jeden Kraftstoffinj ektor identifiziert werden können. Bei Kraftstoffinj ektoren mit in diesem Sinne ähnlichem Bewegungsverhalten kann dann ein Unterschied in den erfassten Schließzeiten dazu genutzt werden, den Beginn der Ansteuerung eines oder mehrerer der KraftstoffInjektoren anzupassen, da der zuvor erwähnte Unterschied zwischen Schließzeiten auch bei den Öffnungszeiten auftreten wird. Mit anderen Worten können die Öffnungszeiten indirekt, basierend auf den Schließzeiten, ausgerichtet werden.
In diesem Dokument bezeichnet „Ansteuerzeit" insbesondere die Zeitdauer, während derer der Magnetspulenantrieb mit
elektrischer Energie versorgt wird. Generell beginnt die An¬ steuerzeit mit dem Einschalten einer gegenüber der Bordnetzspannung erhöhten Boostspannung und endet mit dem Ausschalten der Boostspannung (im ballistischen Betrieb) oder mit dem Aus- schalten einer nach der Boostspannung folgenden Haltespannung (im linearen Betrieb) .
In diesem Dokument bezeichnet „Schließzeit" insbesondere die Zeitdauer vom Ende der Ansteuerung (bzw. Ansteuerzeit) bis zum Ende des Schließvorgangs des Kraftstoffinj ektors . Generell endet der Schließvorgang zu dem Zeitpunkt, zu dem sowohl Düsennadel als auch Anker sich wieder in der Ausgangsposition befinden. Dieses Ereignis kann mittels verschiedener bekannten Verfahren, zum Beispiel durch Analyse des zeitlichen Verlaufs der Spulen- Spannung, erfasst werden. Sowohl das Ende der Düsennadelbewegung als auch das Ende der Ankerbewegung kann mit den soeben erwähnten, als solchen bekannten Verfahren erfasst werden. Bei Injektoren mit Leerhub kann eine „Schließzeit" auch dann erfasst werden, wenn die Ansteuerzeit so kurz ist, dass nur der Anker bewegt wird (das heißt einer ballistischen Flugbahn folgt) , ohne die Dü¬ sennadel zu kontaktieren. Erfindungsgemäß wird für jeden (ersten und zweiten) Kraft¬ stoffinj ektor eine Reihe von Ansteuerungen/Messungen durchgeführt. Spezifischer wird jeder Kraftstoffinj ektor mit einer Reihe von sich schrittweise erhöhenden Ansteuerzeiten betrieben und die entsprechenden Schließzeiten werden erfasst, damit der Zusammenhang zwischen Ansteuerzeit und Schließzeit für den einzelnen Kraftstoffinj ektor vorhanden ist bzw. als eine Reihe von zusammengehörenden Ansteuerzeiten und Schließzeiten in einem Datenspeicher abgelegt ist. Die einzelnen Zusammenhänge zwischen Ansteuerzeit und Schließzeit werden miteinander verglichen und basierend auf diesem Vergleich wird die Ähnlichkeit des Be¬ wegungsverhaltens der einzelnen Kraftstoffinj ektoren bestimmt.
In diesem Dokument wird unter „ähnlichem Bewegungsverhalten" verstanden, dass die Bewegung des mechanischen Systems (ins- besondere des Ankers) eines ersten Kraftstoffinj ektors bei ähnlichen bzw. identischen Werten von Ansteuerparametern (zum Beispiel Größe und Länge des Boostspannungspulses ) mit der Bewegung des mechanischen Systems eines zweiten Kraftstoffinjektors ähnlich oder im Wesentlichen gleich ist. Zum Beispiel weisen zwei Kraftstoffinj ektoren ein ähnliches Bewegungsverhalten auf, wenn die parabelförmigen Flugbahnen des Ankers bei ballistischem Betrieb im Wesentlichen gleich breit und gleich hoch sind. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Ver¬ fahren ferner folgendes auf: (a) Bestimmen einer ersten minimalen Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor, bei welcher eine Bewegung des Ankers des ersten Kraftstoffinj ektors stattfindet, und (b) Bestimmen einer zweiten minimalen Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor, bei welcher eine Bewegung des Ankers des zweiten Kraftstoffinj ektors stattfindet, wobei das Ver¬ gleichen des Zusammenhangs zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor mit dem Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor ein Vergleichen der ersten minimalen Ansteuerzeit und der zweiten minimalen Ansteuerzeit aufweist. Mit anderen Worten wird für jeden Kraftstoffinj ektor die niedrigste bzw. minimale Ansteuerzeit bestimmt, bei der eine Ankerbewegung erfasst werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Vergleichen des Zusammenhangs zwischen Schließzeit und An¬ steuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor mit dem Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor, wenn die erste minimale Ansteuerzeit im Wesentlichen gleich der zweiten minimalen Ansteuerzeit ist, ferner ein Vergleichen des Zusammenhangs zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor ab die erste minimale Ansteuerzeit mit dem Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor ab die zweite minimale Ansteuerzeit auf.
Mit anderen Worten werden in dem Falle, wo die erste minimale Ansteuerzeit im Wesentlichen gleich der zweiten minimalen Ansteuerzeit ist, die Zusammenhänge zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit erst ab die im Wesentlichen gemeinsamen minimalen Ansteuerzeit verglichen. Somit werden nur die tatsächlichen Bewegungen der Kraftstoffinj ektoren verglichen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor und der Zusammenhang zwischen
Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor als Interpolationskurven gespeichert.
Die Paare aus Ansteuerzeit und erfasster Schließzeit sind dabei als Punkte gespeichert, die durch Kurvensegmente verbunden sind, um die Interpolationskurven zu bilden. Diese Kurven können durch Einsatz von mathematischen und/oder numerischen Verfahren in einfacher Weise verglichen werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich der erste Kraftstoffinj ektor bei der ersten Reihe von Ansteuerungen im ballistischen Betrieb und der zweite Kraft- stoffinj ektor befindet sich bei der zweiten Reihe von AnSteuerungen im ballistischen Betrieb.
In dem ballistischen Betrieb folgen der Anker und gegebenenfalls die Düsennadel einer parabelförmigen Flugbahn, wobei der Kraftstoffinj ektor nie vollständig geöffnet wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ansteuern einer Mehrzahl von Kraftstoffinj ektoren, die jeweils einen magnetspulenantrieb mit einem beweglichen Anker aufweisen, beschrieben. Das beschriebenen Verfahren weist folgendes auf: (a) Identifizieren einer Gruppe von Kraftstoffinj ektoren mit ähnlichen Bewegungsverhalten mittels Durchführung eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt oder einem der obigen Ausführungsbeispiele, (b) Ansteuern jedes Kraftstoffinj ektors in der Gruppe gemäß vorbestimmten, jeweiligen Anfangszeiten und Ansteuerzeiten, (c) Erfassen der Schließzeiten für jeden angesteuerten Kraftstoffinj ektor in der Gruppe und (d) falls eine Schließzeit von einer vorgegebenen Schließzeit abweicht, Korrigieren der entsprechenden Anfangszeit.
Dem Verfahren gemäß diesem zweiten Aspekt der Erfindung liegt der Erkenntnis zugrunde, dass eine Abweichung zwischen tatsächlicher und vorgegebener Schließzeit für einen oder mehrere Kraft¬ stoffinj ektoren in einer Gruppe, die ein ähnliches Bewe- gungsverhalten aufweisen, durch eine entsprechende Korrektur der Anfangszeit der Ansteuerung kompensiert werden kann. Somit kann ein verspätetes oder verfrühtes Beginn des Öffnens des
Kraftstoffinj ektors in einfacher Weise basierend auf einer erfassten Abweichung der Schließzeit indirekt ausgeglichen werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Motorsteuerung für ein Fahrzeug beschrieben, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele eingerichtet ist.
Diese Motorsteuerung ermöglicht es die in Verbindung mit dem ersten Aspekt und zweiten Aspekt oben beschriebenen Vorteilen in einfacher Weise direkt in einem Fahrzeug zu implementieren.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm beschrieben, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele durchzuführen.
Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Com¬ puterprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Pro¬ gramm-Elements, eines Computerprogrammprodukts und/oder eines computerlesbaren Mediums, das Anweisungen zum Steuern eines Computersystems enthält, um die Arbeitsweise eines Systems bzw. eines Verfahrens in geeigneter Weise zu koordinieren, um die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verknüpften Wirkungen zu erreichen .
Das Computerprogramm kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in JAVA, C++ etc. implementiert sein. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium (CD-Rom, DVD, Blu-ray Disk, Wechsellaufwerk, flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, eingebauter Speicher/Prozessor etc.) abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie insbesondere ein Steuergerät für einen Motor eines Kraftfahrzeugs derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogramm in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann.
Die Erfindung kann sowohl mittels eines Computerprogramms, d.h. einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, d.h. in Hardware oder in beliebig hybrider Form, d.h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände be¬ schrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer be- vorzugten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt eine Darstellung von ähnlichem und nicht
ähnlichem Bewegungsverhalten im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 zeigt eine Darstellung von Zusammenhängen zwischen
Ansteuerzeit und Schließzeit für mehrere Kraft¬ stoffinj ektoren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt. Die Figur 1 zeigt eine Darstellung von ähnlichem und nicht ähnlichem Bewegungsverhalten im Sinne der vorliegenden Erfindung. Spezifischer zeigt die linke Hälfte der Figur 1 eine erste Bewegungskurve 11 für einen ersten Kraftstoffinj ektor und eine zweite Bewegungskurve 12 für einen zweiten Kraftstoff¬ injektor, wobei die Bewegungskurven die Ankerposition x als Funktion der Zeit t darstellen. Beide Kraftstoffinj ektoren befinden sich im ballistischen Betrieb, das heißt, dass die Bewegungskurven 11 und 12 parabelförmig sind. Die rechte Hälfte der Figur 1 zeigt eine dritte Bewegungskurve 15 für einen dritten Kraftstoffinj ektor und eine vierte Bewegungskurve 16 für einen vierten Kraftstoffinj ektor . Die vier Kraftstoffinj ektoren werden gleich angesteuert, das heißt mit gleich langen An- Steuerzeiten.
Wie man sieht, ist die erste parabelförmige Bewegungskurve 11 für den ersten Kraftstoffinj ektor sowohl deutlich höher als auch deutlich breiter als die zweite parabelförmige Bewegungskurve 12. Mit anderen Worten wird der Anker des ersten Kraftstoffinjektors weiter weg von seiner Ruheposition bewegt als der Anker des zweiten Kraftstoffinj ektors und die Bewegung des Ankers des ersten Kraftstoffinj ektors dauert auch länger als die Bewegung des Ankers des zweiten Kraftstoffinj ektors . Diese unter- schiedlichen Bewegungen führen nun auch dazu, dass die zeitliche Differenz 13 zwischen Beginn der jeweiligen Ankerbewegungen (OPP1) größer als die zeitliche Differenz 14 zwischen Ende der jeweiligen Ankerbewegungen (OPP4) ist. Auf der anderen Seite ist die dritte parabelförmige Bewe¬ gungskurve 15 für den dritten Kraftstoffinj ektor der vierten parabelförmigen Bewegungskurve für den vierten Kraftstoffin- jektor sehr ähnlich, sowohl was die Höhe als auch was die Breite der Parabel anbelangt. Mit anderen Worten wird der Anker des dritten Kraftstoffinj ektors gleich weit weg von seiner Ruhe¬ position bewegt als der Anker des vierten Kraftstoffinj ektors und die Bewegungen der beiden Anker dauert ungefähr gleich lange. In diesem Falle ist auch die zeitliche Differenz 17 zwischen Beginn der j eweiligen Ankerbewegungen (OPP1) im Wesentlichen gleich der zeitlichen Differenz 18 zwischen Ende der jeweiligen Ankerbewegungen (OPP4) . Somit kann eine erfasste Differenz 18 zwischen den Schließzeiten (OPP4) direkt auf die Öffnungszeit (OPP1) übertragen werden, in dem Sinne, dass eine zeitliche Verschiebung der Bewegungskurve 16 nach links, so dass die Schließzeiten (OPP4) ausgerichtet sind, auch gleich dazu führen wird, dass die Öffnungszeiten (OPP1) ausgerichtet sind. Zusammenfassend ist im Sinne der vorliegenden Erfindung das Bewegungsverhalten des ersten Kraftstoffinj ektors nicht ähnlich dem Bewegungsverhalten des zweiten Kraftstoffinj ektors , wobei das Bewegungsverhalten des dritten Kraftstoffinj ektors ähnlich dem Bewegungsverhalten des vierten Kraftstoffinj ektors ist.
Die Figur 2 zeigt eine Darstellung von Zusammenhängen zwischen Ansteuerzeit TA und Schließzeit TS für mehrere (vier) Kraft¬ stoffinj ektoren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorlie¬ genden Erfindung. Für jeder der vier Kraftstoffinj ektoren wird eine Messreihe durchgeführt, wobei die elektrische Ansteuerzeit TA bei 100 ys beginnt und mit einer Schrittlänge von 10 ys bis zum TA = 300 ys erhöht wird. Für jede Ansteuerzeit TA wird die entsprechende Schließzeit TS mittels eines als solchen bekannten Verfahren erfasst. Die Schließzeit TS bezeichnet hier die Zeitdauer vom Ende der elektrischen Ansteuerung bis zum Erfassen eines Schließereignisses mittels des bekannten Verfahrens.
Wie in der Figur 2 zu sehen ist, verlaufen die Interpolationskurven im Wesentlichen in drei Abschnitten, die als A, B und C in der Figur 2 markiert sind. Im Abschnitt A steigt die Schließzeit TS im Wesentlichen linear mit zunehmender Ansteuerzeit an. Hier sind die Verläufe für die einzelnen
Kraftstoffinj ektoren nahezu gleich, aber es können zwei Kurven 21 und 22 erkannt werden. Im Abschnitt B trennen sich diese Kurven in vier individuell erkennbaren Kurven 23, 24, 25 und 26. Dabei machen die Kurven 23 und 24 bei TA = 200 ys einen deutlichen Sprung nach oben, wobei die Kurven 25 und 26 erst etwas später ähnliche Sprünge nach oben machen. Diese Sprünge markieren, dass eine tatsächliche Bewegung des jeweiligen Ankers nun statt- findet. Die linear ansteigende Schließzeit TS als Funktion der Ansteuerzeit TA im Abschnitt A ist auf die hier verwendete Implementierung des Algorithmus zur Erfassung der Schließzeit zurückzuführen, der wegen Robustheitsanforderungen auch Werte für die Schließzeit ausgibt, obwohl keine eigentliche Bewegung stattgefunden hat. Im Abschnitt C trennt sich die Kurve 24 deutlich von den Kurven 23, 25 und 26. Da alle Kurven im Abschnitt B ihren linearen Verlauf verlassen, kann daraus abgeleitet werden, dass alle Injektoren mit dem Beginn von Abschnitt C eine Bewegung durchführen. Wird eine geeignete Schrittweite von TA eingehalten, führen alle Injektoren mit Beginn des Abschnittes C eine ballistische Bewegung durch. Somit kann im Anfangsbereich des Abschnittes C ein Übertrag von „Schließzeit" auf eine „Öffnungszeit" gemacht werden, da die Injektoren sich dort sicher in einem ballistischen Betriebspunkt befinden. Der Abschnitt C ist sozusagen der Übergangsbereich von einer ballistischen Betriebsart des Ankers zu einer linearen Betriebsart. Der Übertrag des Schließzeitunterschiedes von Kurve 24 auf die Öffnungszeit ist somit im Anfangsbereich von Abschnitt C zu¬ lässig.
Die in der Figur 2 dargestellten Messreihen können vorzugsweise direkt durch ein passend eingerichtetes Motorsteuergerät durchgeführt werden. Somit kann das Motorsteuergerät die
Kraftstoffinj ektoren in einem Kraftfahrzeug gruppieren und diese Gruppierung dazu verwenden, die zeitlichen Abläufe der individuellen Ansteuerungen anzupassen. Als Ergebnis kann die vorgesehenen Einspritzmengen zu den vorgesehenen Zeitpunkten erlangt werden.
Bezugs zeichenliste
11 Bewegungskurve
12 Bewegungskurve
13 Zeitdifferenz
14 Zeitdifferenz
15 Bewegungskurve
16 Bewegungskurve
17 Zeitdifferenz
18 Zeitdifferenz
X Ankerposition t Zeit
21 Interpolationskurve
22 Interpolationskurve
23 Interpolationskurve
24 Interpolationskurve
25 Interpolationskurve
26 Interpolationskurve
TA Ansteuerzeit
TS Schließzeit
A Abschnitt
B Abschnitt
C Abschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Identifizieren von Kraftstoffinj ektoren mit ähnlichem Bewegungsverhalten, wobei die Kraftstoffinj ektoren einen Magnetspulenantrieb mit einem beweglichen Anker aufweisen, das Verfahren aufweisend
- Durchführen einer ersten Reihe von Ansteuerungen eines ersten Kraftstoffinj ektors , wobei jede Ansteuerung der ersten Reihe von Ansteuerungen mit einer Ansteuerzeit durchgeführt wird, die nach jeder einzelnen Ansteuerung schrittweise erhöht wird,
- Erfassen einer ersten Reihe von Schließzeiten des ersten Kraftstoffinj ektors , wobei jede einzelne Schließzeit der ersten Reihe von Schließzeiten einer Ansteuerzeit der ersten Reihe von Ansteuerungen entspricht,
- Durchführen einer zweiten Reihe von Ansteuerungen eines zweiten Kraftstoffinj ektors , wobei jede Ansteuerung der zweiten Reihe von Ansteuerungen mit einer Ansteuerzeit durchgeführt wird, die nach jeder einzelnen Ansteuerung schrittweise erhöht wird,
- Erfassen einer zweiten Reihe von Schließzeiten des ersten Kraftstoffinj ektors , wobei jede einzelne Schließzeit der zweiten Reihe von Schließzeiten einer Ansteuerzeit der zweiten Reihe von Ansteuerungen entspricht,
- Vergleichen eines Zusammenhangs zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor mit einem Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor und
- Bestimmen, ob das Bewegungsverhalten des ersten Kraft- stoffinj ektors ähnlich dem Bewegungsverhalten des zweiten
Kraftstoffinj ektors ist, basierend auf dem Vergleichen.
2. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, ferner aufweisend
- Bestimmen einer ersten minimalen Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor, bei welcher eine Bewegung des Ankers des ersten Kraftstoffinj ektors stattfindet, und - Bestimmen einer zweiten minimalen Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor, bei welcher eine Bewegung des Ankers des zweiten Kraftstoffinj ektors stattfindet,
- wobei das Vergleichen des Zusammenhangs zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor mit dem
Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor ein Vergleichen der ersten minimalen Ansteuerzeit und der zweiten minimalen Ansteuerzeit aufweist .
3. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei, wenn die erste minimale Ansteuerzeit im Wesentlichen gleich der zweiten minimalen Ansteuerzeit ist, das Vergleichen des Zusammenhangs zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor mit dem Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor ferner ein Vergleichen des Zusammenhangs zwischen Schließzeit und An¬ steuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor ab der ersten minimalen Ansteuerzeit mit dem Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor ab der zweiten minimalen Ansteuerzeit aufweist.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zusammenhang zwischen Schließzeit und Ansteuerzeit für den ersten Kraftstoffinj ektor und der Zusammenhang zwischen
Schließzeit und Ansteuerzeit für den zweiten Kraftstoffinj ektor als Interpolationskurven gespeichert sind.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kraftstoffinj ektor sich bei der ersten Reihe von
Ansteuerungen im ballistischen Betrieb befindet und wobei der zweite Kraftstoffinj ektor sich bei der zweiten Reihe von AnSteuerungen im ballistischen Betrieb befindet.
6. Verfahren zum Ansteuern einer Mehrzahl von Kraftstoff- injektoren, die einen magnetspulenantrieb mit einem beweglichen Anker aufweisen, das Verfahren aufweisend - Identifizieren einer Gruppe von Kraftstoffinj ektoren mit ähnlichen Bewegungsverhalten mittels Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
- Ansteuern jedes Kraftstoffinj ektors in der Gruppe gemäß vorbestimmten, jeweiligen Anfangszeiten und Ansteuerzeiten,
- Erfassen der Schließzeiten für jeden angesteuerten Kraftstoffinj ektor in der Gruppe und
- falls eine Schließzeit von einer vorgegebenen Schließzeit abweicht, Korrigieren der entsprechenden Anfangszeit.
7. Motorsteuerung für ein Fahrzeug, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist .
8. Computerprogramm, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
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